Wie Limitstate:FORM Designer und Ingenieure unterstützt

LimitState: FORM bietet drei entscheidende Vorteile für Ingenieure und Designer, die nach optimierten Designs für Komponenten und Strukturen in suchen:

1. Bessere Designs

Bei Designaufgaben und Konstruktionsvorgaben mit hoher Design-Freiheit generiert LimitState: FORM Lösungen, die ein Maximum an Material und Gewicht sparen.

2. Schneller Workflow

LimitState: FORM bietet einen intuitiven und leicht verständlichen Arbeitsablauf, der es Ingenieuren und Designern ermöglicht viel Zeit zu sparen und auf intuitivere Weise zu arbeiten. LimitState: FORM fördert dadurch die Bereitschaft verschiedene Designvarianten in kurzer Zeit zu erstellen.

3. Schnelle Optimierung

LimitState: FORM benötigt in der Regel Sekunden oder Minuten und nicht Stunden oder Tage, um eine Topologie-Optimierung zu erstellen. In Verbindung mit den Optionen, die durch weitere Anpassungen direkt in LimitState:FORM vorgenommen werden können, werden neue Strukturen und Konstruktionen möglich.

Schnelle, hoch-aufgelöste und effiziente Optimierungen Ihres Designs

LimitState: FORM verwendet sowohl Layout- als auch Geometrieoptimierungstechniken, um eine eigenständige Struktur zu erzeugen, die die vorher definierten Lasten effizient trägt. Es ist besonders geeignet bei Design- und Konstruktionsaufgaben, bei denen die endgültige optimierte Struktur nur einen geringen Anteil des verfügbaren Designspace in Anspruch nehmen darf (geringer Volumenanteil).

LimitState: FORM errechnet in kurzer Design- und Konstruktionslösungen, die kontrolliert zu höheren Materialeinsparungen und Gewichtsreduktionen führen als andere Ansätze. Außerdem benötigt LimitState: FORM normalerweise nur Sekunden oder Minuten, um eine Lösung zu erstellen, verglichen mit mehreren Minuten, Stunden oder sogar Tagen die von anderen Tools benötigt werden.

Bloodhound SSC Airbrake Scharnier vor der Optimierung
Scharnier vor der Optimierung ...
Bloodhound SSC Airbrake Scharnier nach Optimierung mit LimitState:FORM Software
...und nach der Optimierung

LimitState:FORM zur schnellen Generierung von optimierten CAD-Modellen

Die Herausforderungen bei der Topologie-Optimierung

Designer und Ingenieure, die Bauteile hinsichtlich Gewichts- und Materialeinsparungen optimieren wollen, müssen sich mit zeitaufwendigen, komplexen Workflows auseinandersetzen.

Topologie-Optimierungen erzeugen schwer zu ändernde Gitternetzte und keine parametrischen CAD-Modelle

  • Gitternetze sind schwer zu analysieren und interpretieren mit vorhandenen Tools
  • Die Erzeugung eines CAD-Modells auf Grundlage eines Gitternetzes ist eine zeitaufwendige Aufgabe, die in einem Design enden kann, das nicht mehr die volle Effizienz hat
  • Alle Änderungen am Ausgangsdesign führen zu einem erneuten Durchlauf sämtlicher Arbeitsschritte
  • Nach Durchführung aller Iterationen kann das auf Basis des Gitternetzes erzeugte Design zur weiteren Bearbeitung exportiert werden

Der ganze Prozess beinhaltet komplette Wiederholungen, findet nicht in einem geschlossenen System statt und bindet Arbeitszeit.

Typischer existierender Workflow in der Konzeptphase

Workflow in Konzeptphasen ohne Einsatz von LimitState:FORM
Mehrere Software-Tools werden benötigt und erzeugen Gitternetze, die aufwändig weiter zu verarbeiten sind. Mehrfache Iterationen erhöhen den Aufwand dann enorm.

Warum LimitState:FORM anders ist

Im Gegensatz dazu können mit LimitState: FORM optimierte Designs generiert werden, ohne dass Low-Level-Meshes erforderlich sind. Sobald die Modelleinschränkungen wie Lasten und Design-Domäne definiert sind, wird die Layout- und Geometrieoptimierung verwendet, um ein optimiertes Modell zu erstellen, das direkt bearbeitet, erneut analysiert und / oder als CAD-Modell zur weiteren Bearbeitung exportiert werden kann.

Der gesamte Prozess ist viel einfacher und schneller:

Designoptimierung mit LimitState:FORM
Konzeptdesign-Workflow mit LimitState:FORM: Ein Werkzeug für alle Schritte bis zum fertigen CAD-Modell anstelle von Netzen. Leicht zu analysieren und schnell zu bearbeiten. Die Design-Optimierung wird zu einem flüssigen, schnellen Ablauf.

Da das optimierte Modell direkt bearbeitet werden kann, ohne dass ein CAD-Modell auf Grundlage eines Gitter-Netzes neu modelliert werden muss, ist der Weg zum fertigen Design, das die Designprüfung besteht und hergestellt / gedruckt werden kann, viel schneller. Dies allein kann viele Tage Designzeit einsparen, da Überprüfungen und Änderungen so viel einfacher sind.

Integrierte Werkzeuge zur Analyse der 3D-Modelle

Mit LimitState: FORM v3.0 können Ingenieure eine breite Palette von Elastizitäts-Validierungsanalysen direkt in der Software durchführen. Dadurch wird der komplette Ablauf im Designprozess noch weiter beschleunigt.

Mit LimitState:FORM sind Designer und Konstrukteure in der Lage direkt nach der Berechnung in der selben Umgebung

  • Stabilitätsanalysen
  • Schwingungsanalysen
  • Durchbiegungsanalysen
  • Spannungsanalysen

durchzuführen. Darüber hinaus können Benutzer von ANSYS Mechanical zusätzliche Prüfungen für die von LimitState: FORM generierten Designs einlesen und durchführen. Bei weiteren Iterationen des Designs werden alle Änderungen, die am Modell in LimitState: FORM vorgenommen werden, im ANSYS Mechanical-Modell übernommen ohne Ex- und Import von Dateien.

Benutzer anderer FEA-Pakete können die von LimitState: FORM generierte High-Level-Geometrie auch über eine Vielzahl von Industriestandard-Dateiformaten einlesen.

Komponenten direkt auf Stabilität prüfen
Komponenten direkt auf Stabilität prüfen